JP5621561B2 - サンプリング及び補修方法 - Google Patents

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Description

本発明は、対象物の鋼面からサンプルを採取するサンプリング及び補修方法に関するものである。
一般に、化学プラントには圧力容器、リアクタ等の種々の構造物が配設されている。このような構造物の壁面や溶接部等を検査する際には、筒状の切出機器によりサンプルを円柱状にくり抜いて採取し、当該サンプルを種々の検査機器で検査している。またサンプルをくり抜いた孔には、補修用のフランジ配管を溶接して取り付け、構造物の復旧を可能にしている。
尚、サンプリング方法及びその装置の一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。
特開２００１−７９６５８号公報
しかしながら、構造物の壁面や溶接部等からなる鋼面に対しサンプルをくり抜いて採取する場合には、鋼面の裏面側の内部空間に多量の切粉が入り込むため、内部空間の環境や内部の流動媒体に悪影響を与えるという問題があった。またサンプルを円柱状に採取する場合には、サンプルの大きさや形状が限定されるため、検査対象の位置や採取個数が制約を受けるという問題があった。更にサンプルをくり抜いた孔の周囲に他のノズルや配管が存在する場合には、補修用のフランジ配管を取り付けることが困難になり、くり抜いた孔を容易に補修することができないという問題があった。更にまた構造物が圧力容器の場合、内圧が高くなるため、溶接部の肉厚が厚くなり、取付可能なフランジ配管が制限され、補修が困難になるという問題があった。
本発明は、斯かる実情に鑑み、鋼面の裏面側の空間に切粉が入り込むことを抑制し、且つサンプルの採取や補修を容易に行うサンプリング及び補修方法を提供することを目的とするものである。
本発明のサンプリング及び補修方法は、対象物の鋼面からサンプルを切り抜いて採取するサンプリング工程と、前記サンプルを採取した鋼面の切り抜き孔を補修する補修工程とを備えるサンプリング及び補修方法であって、
前記サンプリング工程は、鋼面の表面側から裏面側に向かう非貫通穴をサンプルの外形位置に複数形成し、複数の非貫通穴をサンプルの外形に沿って連結するように切断し且つサンプルの周囲に外周溝を形成し、該外周溝の底部を鋼面の表面側から裏面側まで切断し、サンプルを鋼面から切り抜いて採取する工程であり、
前記補修工程は、鋼面の切り抜き孔に塞ぎ板を配置し、該塞ぎ板を鋼面に溶接して固定し、該塞ぎ板と鋼面で形成される凹部に溶接材を埋め込み、鋼面の切り抜き孔を補修する工程であるものである。
本発明のサンプリング及び補修方法において、前記サンプリング工程は、鋼面の断面でテーパ状の溝を掘り込んでサンプルの周囲に外周溝を形成することが好ましい。
本発明のサンプリング及び補修方法において、前記サンプリング工程は、サンプルの表面に支持棒を仮固定してサンプルを支持することが好ましい。
本発明のサンプリング及び補修方法において、前記補修工程は、塞ぎ板の表面に配置棒を仮固定して塞ぎ板を配置することが好ましい。
本発明のサンプリング及び補修方法によれば、サンプリング工程で、鋼面の表面側から裏面側に向かう非貫通穴をサンプルの外形位置に複数形成し、複数の非貫通穴をサンプルの外形に沿って連結するように切断し且つサンプルの周囲に外周溝を形成し、その後、外周溝の底部を鋼面の表面側から裏面側まで切断するので、鋼面の裏面側の内部空間に切粉が入り込むことを低減し、内部空間の環境や内部の流動媒体に悪影響を与えることを抑制できる。またサンプルの形状を円柱状に限定するものでなく、複数の非貫通穴の位置設定によってサンプルの大きさや形状を自由に設定し得るので、検査対象の位置や採取個数の制約を大幅に緩和することができる。更にサンプルを切り抜いた孔の周囲に他のノズルや配管が存在する場合であっても、補修用のフランジ配管でなく塞ぎ板を用いるので、他のノズル等が障害になることを減らし、切り抜いた孔を容易に補修することができる。更にまた構造物が圧力容器のように溶接部の肉厚が厚くなる箇所であっても、補修用のフランジ配管でなく塞ぎ板及び溶接材を用いるので、切り抜いた孔を容易に補修することができるという優れた効果を奏し得る。
本発明のサンプリング及び補修方法であってサンプリング工程を示す概念図である。 図１（Ａ）のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。 図１（Ｂ）のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。 本発明のサンプリング及び補修方法であって補修工程を示す概念図である。
以下、本発明の実施の形態例を図１〜図４を参照して説明する。
実施の形態例のサンプリング及び補修方法は、構造体（対象物）の鋼面１からサンプル１ａを切り抜いて採取するサンプリング工程と、サンプル１ａを採取した鋼面１の切り抜き孔２（図４参照）を補修する補修工程とを備えている。ここで構造体は、化学プラントの圧力容器、リアクタ等に限定されるものでなく、他の機器や部材でも良い。また鋼面１は、表面及び裏面を有するならば特定の位置に限定されるものでなく、壁面、上面、下面、溶接部等のどのよう位置でも良い。更に鋼面１の形状も、特定の形状に限定されるものでなく、平面、曲面、凹凸面等のどのような形状でも良い。
サンプリング工程は、最初にドリル等の穴開機を用いて図１（Ａ）、図２に示す如くサンプル１ａの外形位置に鋼面１の表面側から裏面側に向かう非貫通穴３を形成し、更に非貫通穴３をサンプル１ａの外形位置に沿って複数形成する。ここで非貫通穴３は、鋼面１の板厚を貫通するものでなく、5ｍｍ以上10ｍｍ以下の厚みを残して形成されるものである。また複数の非貫通穴３は、隣接する非貫通穴３との間隔が特に制限されるものではないが、15ｍｍ以上20ｍｍ以下の間隔が好ましい。
次に、エアアークガウジングやプラズマガウジング等の掘削・切断機を用いて図１（Ｂ）、図３に示す如く複数の非貫通穴３をサンプル１ａの外形に沿って連結するように切断し、且つ鋼面１の断面でテーパ状の溝を掘り込んでサンプル１ａの周囲に外周溝４を形成する。ここでテーパ状の外周溝４の形状は、サンプル側の側面を傾斜させることなく、サンプル周りの鋼面側の側面を傾斜させるように掘り込んで形成されている。
続いて、図１（Ｃ）に示す如くサンプル１ａの表面に支持棒５を溶接して仮固定し、サンプル１ａの落下を防止するようにする。更に電動鋸等の切断機を用いて外周溝４の底部４ａを鋼面１の表面側から裏面側まで切断し、ブロック状のサンプル１ａを鋼面１から切り離す。なお支持棒５の仮固定とは、取り外し容易な固定を意味している。
そして支持棒５等によりサンプル１ａを表面側へ引き抜き、鋼面１の裏面側から作業することなくサンプル１ａを採取する。またサンプル１ａの採取後には、サンプル１ａから支持棒５を取り外すことが好ましい。
一方、補修工程は、最初に図４（Ａ）に示す如く鋼面１の切り抜き孔２の大きさに合致する塞ぎ板６を準備し、塞ぎ板６の表面に配置棒７を溶接して仮固定する。そして塞ぎ板６を鋼面１の切り抜き孔２に表面側から挿入し、塞ぎ板６の裏面が鋼面１の裏面と連なるように配置する。なお配置棒７の仮固定とは、取り外し容易な固定を意味している。
続いてタングステンアーク溶接等の溶接機を用いて図４（Ｂ）に示す如く塞ぎ板６と鋼面１の間を溶接材８により表面側から溶接し、塞ぎ板６を鋼面１に固定する。
次に塞ぎ板６から配置棒７を取り外した後、被覆アーク溶接やタングステンアーク溶接等の溶接機を用いて図４（Ｃ）に示す如く塞ぎ板６と鋼面１で形成される凹部に溶接材９を埋め込む。ここで塞ぎ板６の材質は、構造物の鋼面１と同じ材質の高強度の板が好ましい。また塞ぎ板６と鋼面１を溶接する溶接材８は、延性を有し、割れにくいものが好ましい。更に凹部を埋める溶接材９は、構造物の鋼面１と同じ材質が好ましい。
そしてグラインダ等の研削機を用いて表面側を滑らかに整え、鋼面１の裏面側から作業することなく、鋼面１の切り抜き孔２の補修を完了する。
而して、このように実施の形態例によれば、サンプリング工程で、鋼面１の表面側から裏面側に向かう非貫通穴３をサンプル１ａの外形位置に複数形成し、複数の非貫通穴３をサンプル１ａの外形に沿って連結するように切断し且つサンプル１ａの周囲に外周溝４を形成し、その後、外周溝４の底部４ａを鋼面１の表面側から裏面側まで切断するので、鋼面１の裏面側の内部空間に切粉が入り込むことを低減し、内部空間の環境や内部の流動媒体に悪影響を与えることを抑制できる。またサンプル１ａの形状を円柱状に限定するものでなく、複数の非貫通穴３の位置設定によってサンプル１ａの大きさや形状を自由に設定し得るので、検査対象の位置や採取個数の制約を大幅に緩和することができる。更にサンプル１ａを切り抜いた箇所の周囲に他のノズルや配管が存在する場合であっても、補修用のフランジ配管でなく塞ぎ板６を用いるので、他のノズル等が障害になることを減らし、鋼面１の切り抜き孔２を容易に補修することができる。更にまた構造物が圧力容器のように溶接部の肉厚が厚くなる箇所であっても、補修用のフランジ配管でなく塞ぎ板６及び溶接材８，９を用いるので、鋼面１の切り抜き孔２を容易に補修することができる。
実施の形態例において、サンプリング工程は、鋼面１の断面でテーパ状の溝を掘り込んでサンプル１ａの周囲に外周溝４を形成するので、補修工程で塞ぎ板６と鋼面１の間を溶接する際に必要となる溶接の開先を好適に形成し、鋼面１の切り抜き孔２を一層容易に補修することができる。
実施の形態例において、サンプリング工程は、サンプル１ａの表面に支持棒５を仮固定してサンプル１ａを支持するので、サンプル１ａの落下を防止してサンプル１ａを鋼面１から一層容易に採取することができる。
実施の形態例において、補修工程は、塞ぎ板６の表面に配置棒７を仮固定して塞ぎ板６を配置するので、塞ぎ板６の落下を防止すると共に塞ぎ板６を適切に配置し、鋼面１の切り抜き孔２を一層容易に補修することができる。
尚、本発明のサンプリング及び補修方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
１ 鋼面
１ａ サンプル
２ 切り抜き孔
３ 非貫通穴
４ 外周溝
４ａ 底部
５ 支持棒
６ 塞ぎ板
７ 配置棒
８ 溶接材
９ 溶接材

Claims (4)

  1. 対象物の鋼面からサンプルを切り抜いて採取するサンプリング工程と、前記サンプルを採取した鋼面の切り抜き孔を補修する補修工程とを備えるサンプリング及び補修方法であって、
    前記サンプリング工程は、鋼面の表面側から裏面側に向かう非貫通穴をサンプルの外形位置に複数形成し、複数の非貫通穴をサンプルの外形に沿って連結するように切断し且つサンプルの周囲に外周溝を形成し、該外周溝の底部を鋼面の表面側から裏面側まで切断し、サンプルを鋼面から切り抜いて採取する工程であり、
    前記補修工程は、鋼面の切り抜き孔に塞ぎ板を配置し、該塞ぎ板を鋼面に溶接して固定し、該塞ぎ板と鋼面で形成される凹部に溶接材を埋め込み、鋼面の切り抜き孔を補修する工程であることを特徴とするサンプリング及び補修方法。
  2. 前記サンプリング工程は、鋼面の断面でテーパ状の溝を掘り込んでサンプルの周囲に外周溝を形成することを特徴とする請求項１に記載のサンプリング及び補修方法。
  3. 前記サンプリング工程は、サンプルの表面に支持棒を仮固定してサンプルを支持することを特徴とする請求項１又は２に記載のサンプリング及び補修方法。
  4. 前記補修工程は、塞ぎ板の表面に配置棒を仮固定して塞ぎ板を配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のサンプリング及び補修方法。
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